چراغ‌های چشمک‌زن منظره شهر را در شب زیباتر می‌کنند و می‌توانند احساسات عاشقانه و شادی را برانگیزند؛ اما این احساسات در داخل مغز چگونه ظاهر می‌شوند؟ به گزارش زیستنا به نقل از Osaka University، به‌تازگی پژوهشگران ژاپنی نشان داده‌اند که می‌توان قدرت نور را برای پایش ترشح اکسی‌توسین (Oxytocin) یا به‌اختصار OT به کار گرفت. اکسی‌توسین یا «هورمون شادی» پپتیدی است که در مغز تولید می‌شود و با احساس شادی و عشق ارتباط دارد.
پژوهشگران به رهبری دانشگاه اوزاکا حسگر فلورسنت جدیدی را برای ردیابی اکسی‌توسین در جانوران زنده توسعه داده‌اند. اکسی‌توسین نقش مهمی در فرآیندهای فیزیولوژیکی مختلفی از جمله احساسات، اشتها، زایمان و پیری دارد. گزارش این مطالعه جدید در ژورنال Nature Methods منتشر شده است.
گمان می‌رود که اختلال در پیام‌رسانی اکسی‌توسین با اختلالات عصبی مانند اوتیسم (Autism) و اسکیزوفرنی (Schizophrenia) ارتباط دارد و شناخت بهتر دینامیک اکسی‌توسین در مغز می‌تواند دیدگاهی در مورد این اختلالات ارائه دهد و به راه‌های بالقوه درمان کمک نماید. روش‌های پیشین برای ردیابی و پایش اکسی‌توسین در توانایی آن‌ها برای بازتاب دقیق تغییرات دینامیکی در مقادیر اکسی‌توسین خارج سلولی در طی زمان محدود بوده است؛ بنابراین، این گروه پژوهشی به رهبری دانشگاه اوزاکا به دنبال ایجاد ابزار کارآمدی برای به تصویر کشیدن رهاسازی اکسی‌توسین در مغز بود.
دایسوکه اینو (Daisuke Ino)، نویسنده نخست این مطالعه، می‌گوید: «ما با استفاده از گیرنده اکسی‌توسین از ماهی مداکا (Medaka Fish) به‌عنوان داربست، حسگر اکسی‌توسین فلورسنت سبز بسیار اختصاصی و فوق حساسی را به نام MTRIAOT مهندسی کردیم.» وی افزود: «اتصال اکسی‌توسین خارج سلولی سبب افزایش شدت فلورسانس MTRIAOT می‌شود و به ما امکان می‌دهد میزان اکسی‌توسین خارج سلولی را به‌طور هم‌زمان (Real Time) پایش کنیم.»
گروه پژوهشی برای بررسی عملکرد MTRIAOT تجزیه‌وتحلیل‌های کشت سلولی را انجام دادند. متعاقب آن به‌کارگیری MTRIAOT در مغز جانوران زنده، اندازه‌گیری موفقیت‌آمیز دینامیک اکسی‌توسین را با استفاده از روش‌های ضبط فلورسانس (Fluorescence Recording Techniques) امکان‌پذیر کرد.
دایسوکه اینو می‌گوید: «ما اثرات عوامل بالقوه‌ای از جمله تعامل اجتماعی، بیهوشی، تغذیه و پیری را بررسی کردیم که می‌توانند بر دینامیک اکسی‌توسین تأثیر بگذارند.»
تجزیه‌وتحلیل‌های این گروه تحقیقاتی تنوع در دینامیک اکسی‌توسین در مغز را نشان داد که وابسته به شرایط رفتاری و فیزیکی جانوران بود. ارتباط با جانوران دیگر، بیهوشی، محرومیت از غذا و پیری همه با الگوهای خاصی از مقادیر اکسی‌توسین مغز مطابقت داشت.
این یافته‌ها نشان می‌دهد که MTRIAOT می‌تواند به‌عنوان ابزار مفیدی برای تقویت شناخت ما از دینامیک اکسی‌توسین در مغز عمل کند. ازآنجایی‌که گمان می‌رود ناهنجاری در پیام‌رسانی اکسی‌توسین با اختلالات روانی ارتباط داشته باشد، این ابزار ممکن است راه را برای ایجاد درمان‌های جدیدی برای معالجه این بیماری‌ها هموار سازد. علاوه بر این، پژوهشگران دریافتند که زیرساخت MTRIA که برای مهندسی حسگر اکسی‌توسین استفاده شده است، می‌تواند به‌عنوان چارچوبی برای ایجاد حسگرهایی برای سایر هورمون‌های مهم مغز و انتقال‌دهنده‌های عصبی (Neurotransmitters) عمل کند.
منبع: Osaka University
Journal Reference:
Ino, Daisuke, Yudai Tanaka, Hiroshi Hibino, and Masaaki Nishiyama. “A Fluorescent Sensor for Real-Time Measurement of Extracellular Oxytocin Dynamics in the Brain.” Nature Methods ۱۹, no. 10 (2022): 1286–۹۴. https://doi.org/10.1038/s41592-022-01597-x.